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气象探测无人机研究

  

项目成立时间:2017年2月

项目参与单位杭州市气象局、杭州佐格通信设备有限公司

 

 

 

项目背景

 

 

  一是缺乏新型垂直探测手段。目前在大气边界层接触式垂直探测上除气球探空能获得部分气象要素外,再无其它观测方式。二是小型无人机技术日趋成熟。在公共安全、应急搜救、农林、交通、电力、影视航拍等领域已广泛应用,已具备在气象领域应用的条件。

 

 

 

♦ 项目实施 ♦

 

 

 

 

  2017.2  

 

因杭州富阳区政府要求气象部门对新登地区温室气体、颗粒物和温湿风要素进行测量,杭州市气象局与佐格公司进行了关于中低空气象及污染物探测主题的沟通会议,并初步确定了项目研究方向。

 

 

  2017.3 

 

杭州市气象局和佐格公司背靠背头脑风暴后,再次进行深入的技术方案交流会议。对飞行模式、吊舱的尺寸、质量和重心问题、气体测量范围、风速风向测量问题、飞控平台进行了深入细致讨论,形成专家意见。

研讨过程持续近一个月,反复论证后于4月最终确定实施方案。

 

 

 

  2017.4 

 

杭州市气象局至佐格公司讨论项目进度,无人机、气象传感器、气体传感器实物论证及项目指标讨论。

 

 

 

  2017.4-6 

 

佐格公司进行设计、研发工作。

 

 

  2017.6 

 

气象探测无人机首次在佐格公司整机试飞成功,并于月底在杭州市气象局馒头山观测场进行试飞。

 

 

 

  2017.10 

 

在杭州市气象局进行气体传感器标定。

 

 

 

  2017.11 

 

无人机PC端操作软件现场测试。

 

 

 

  2018.1-2019.8 

 

杭州市气象局及佐格工程师连续两年在杭州市富阳区场口、新沙岛两地执行飞行任务。

 

 

 

  2018.4  

 

佐格工程师及浙江省大气探测保障中心专家在浙江省丽水市湖田山区进行无人机与100米风塔比对试验。

 

 

 

  2018.4  

 

在上海宝山区,佐格工程师将无人机与探空气球进行比对试验。

 

 

 

  2018.5  

 

佐格工程师、浙江省大气探测保障中心专家、南京信息工程大学项目组在江苏省南京市江北区进行无人机与系留飞艇比对试验。

 

 

 

  2018.6  

 

佐格公司与杭州市气象局召开关于无人机边界层垂直大气环境综合探测项目推进会议。

 

 

 

  2018.7  

 

佐格公司与杭州市气象局召开关于无人机边界层垂直大气环境综合探测项目推进会议。

 

 

 

 

  2019.5  

 

气象探测无人机起降平台与飞控站应用。

 

 

 

  2019.5  

 

气象探测无人机定型评审会议在杭州举行。中国气象局气象探测中心、中国气象服务协会、中国气象局上海物资管理处、陕西省大气探测技术保障中心、江苏省气象探测中心、四川省大气探测技术中心、浙江省气象局、浙江省大气探测技术保障中心领导及专家共同参与评审,经现场汇报、资料审查、飞行演示及质询等环节,专家组一致同意由杭州市气象局和佐格公司共同研制的气象探测无人机UAV60000通过定型评审。 

 

 

 

 

♦ 项目实施 ♦♦ 项目实施 ♦♦ 项目实施 ♦

 

项目成果

 

 

 

 

  该项目研制了一架设计精巧的气象探测无人机,支持温度、湿度、气压、风速、风向等多个要素测量。利用成熟无人机平台,模块吊舱设计,可根据实际探测需求更换传感器类型和摄像平台。在数据分析平台上,结合GPS和地形给出水平和垂直数据分布图,计算和像是大气3D状态。根据需求可进行多机组网探测,分析某一片区域内的环境状态。

 

 

 

 

 

 

 

 

  该项目还设计了无人机飞控装置与起降平台,能够适应户外不同地面条件的飞行需求。

 

 

 

 

 

 

  利用无人机的灵活控制,可广泛应用于气象探测、应急保障、核化检测、环保监测、机场选址、雷达标校等领域。

 

 

 

♦ 专利证书

 

 

 

该项目总计获得5项实用新型专利及1项外观专利

 

 

 

 

 

♦ 专利证书

 

 

 

 

项目一

2017至2019年连续两年监测杭州市富阳区冬季与夏季城市大气变化状况,用以评估空气质量状况和大气扩散能力,建立本地化的大气污染扩散评估系统,提升空气质量监测和预报水平。

 

 

 

 

 

项目二

       2019年9月至10月,气象探测无人机将参与美国哈佛大学在巴西亚马逊河流研究植物有机化合物散发,二次人为有机颗粒和气候之间的联系。为哈佛大学提供现场风速和风向原始数据,同时空气检测吊舱将与哈佛大学的空气分析仪和其他设备做对比试验,数据将会应用在哈佛大学大气环境和污染模拟模型并为其做修正。